DE102015002900A1 - Filter system and filter element with coupling device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, das wenigstens ein Filterelement (10), ein Filtergehäuse (108) mit einem Deckel (110), sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung (30) umfasst. Die Kupplungsvorrichtung (30) umfasst wenigstens zwei Kupplungsteile (31, 33) zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements (10) mit dem Deckel (110), wobei die Kupplungsteile (31, 33) ein Kupplungselement (36) und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme (34) umfassen. Dabei sind das Kupplungselement (36) und die Kupplungsaufnahme (34) in einem vorgesehenen Eingriffsbereich (32) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34) zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme (34) umfasst das Kupplungselement (36) im Bereich des Eingriffsbereichs (32) zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche (37, 35) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34), die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung (30) gegenseitige Kontaktbereiche (37, 35) bilden, kugelförmig ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Filterelement (10) zum Einbau in ein solches Filtersystem (100), sowie die Verwendung des Filtersystems (100) als Öl- oder Kraftstofffilter.The invention relates to a filter system (100) for filtering a fluid which comprises at least one filter element (10), a filter housing (108) with a cover (110) and a non - destructively separable coupling device (30). The coupling device (30) comprises at least two coupling parts (31, 33) for coupling the at least one filter element (10) to the cover (110), the coupling parts (31, 33) having a coupling element (36) and a corresponding coupling receptacle (34). include. In this case, the coupling element (36) and the coupling receptacle (34) in an intended engagement region (32) of coupling element (36) and coupling receptacle (34) are at least partially spherical. The coupling receptacle (34) comprises the coupling element (36) complementary to one another in the region of the engagement region (32), wherein at least regions (37, 35) of the coupling element (36) and coupling receptacle (34) engage one another at least when the coupling device (30) is loaded Form contact areas (37, 35) are spherical in shape. The invention further relates to a filter element (10) for installation in such a filter system (100), as well as the use of the filter system (100) as an oil or fuel filter.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einer Kupplungsvorrichtung zwischen einem Filterelement und einem Deckel, insbesondere zur Verwendung als Öl- oder Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, sowie ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem.The invention relates to a filter system for filtering a fluid with a coupling device between a filter element and a lid, in particular for use as an oil or fuel filter of an internal combustion engine, and a filter element for installation in such a filter system.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2008 062 556 A1 ist eine Verbindung zwischen einem Deckel eines Filtergehäuses eines Fluidfilters und einer oberen Endscheibe eines in diesem Filtergehäuse angeordneten Filterelements bekannt. Zwischen Deckel und oberer Endscheibe ist eine Axialkräfte und Drehmomente übertragende Mitnehmereinrichtung vorgesehen, welche einerseits in der Lage ist, beim Auf- bzw. Abschrauben des Deckels von einem Topf des Filtergehäuses das Filterelement sowohl zu drehen als auch in Axialrichtung zu verstellen und gleichzeitig die Anordnung eines bezüglich seines Durchmessers vergleichsweise großen Filterelements im Deckel zu erlauben. Zu einem Lösen des Filterelements vom Deckel kann hierzu das Filterelement leicht verdreht und dann entnommen werden.From the DE 10 2008 062 556 A1 is known a connection between a lid of a filter housing of a fluid filter and an upper end plate of a filter element arranged in this filter element. Between the cover and the upper end plate an axial forces and torques transmitting carrier device is provided, which on the one hand is able to rotate when screwing or unscrewing the lid of a pot of the filter housing, the filter element as well as to adjust in the axial direction and at the same time the arrangement of to allow comparatively large filter element in the lid with respect to its diameter. For a release of the filter element from the lid for this purpose, the filter element can be easily twisted and then removed.

Die Mitnehmereinrichtung weist dabei einander zugewandte und miteinander in Eingriff bringbare Elemente, insbesondere in der Art von Klauenelementen, auf, die einerseits einen integralen Bestandteil des Deckels bilden und andererseits direkt oder indirekt an der oberen Endscheibe des Filterelements angeordnet sind Weiter sind die Elemente derart ausgebildet, dass diese beim Montieren des Deckels aneinander anliegen und sich beim Abschrauben des Deckels vom Topf hintergreifen. Durch die derart ausgebildeten Elemente lassen sich sowohl beim Montieren, das heißt beim Aufschrauben des Deckels, als auch bei dessen Abschrauben sowohl Drehmomente als auch Axialkräfte übertragen, wobei bei einem Abschrauben des Deckels stets gewährleistet ist, dass das Filterelement über die Elemente zuverlässig am Deckel des Filtergehäuses fixiert und gehalten ist. Zum Lösen des Filterelements vom Deckel muss dieses lediglich leicht, bspw. in einem Winkel von 45°, verdreht werden und kann daraufhin abgenommen werden.The entrainment device has mutually facing and engageable elements, in particular in the form of claw elements, on the one hand form an integral part of the lid and on the other hand are arranged directly or indirectly on the upper end plate of the filter element Next, the elements are designed such that these abut each other when mounting the lid and engage behind the pot when unscrewing the lid. Due to the elements formed in this way, both torques and axial forces can be transmitted both when mounting, ie when unscrewing the cover and when unscrewing, whereby it is always ensured when the cover is unscrewed that the filter element reliably rests against the cover of the cover Filter housing is fixed and held. To release the filter element from the lid, this only needs to be slightly rotated, for example, at an angle of 45 °, and can then be removed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das es erlaubt, auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge ein Filterelement aus dem Filtersystem zu entnehmen.An object of the invention is to provide a filter system for filtering a fluid, which allows to remove a filter element from the filter system in a structurally simple and flexible manner without additional tools.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem zu schaffen, das auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge aus dem Filtersystem entnommen werden kann.Another object of the invention is to provide a filter element for installation in such a filter system, which can be removed in a structurally simple and flexible manner without additional tools from the filter system.

Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem, das wenigstens ein Filterelement, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung umfasst, die aus wenigstens zwei Kupplungsteilen zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements mit dem Deckel besteht. Die Kupplungsteile umfassen ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme. Weiter werden die Aufgaben gelöst von einem Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem, das ein Kupplungsteil umfasst.The above objects are achieved according to one aspect of the invention of a filter system comprising at least one filter element, a filter housing with a lid, and a non-destructively separable coupling device, which consists of at least two coupling parts for coupling the at least one filter element with the lid. The coupling parts comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle. Furthermore, the objects are achieved by a filter element for installation in such a filter system comprising a coupling part.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Es wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, das wenigstens ein Filterelement, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung mit wenigstens zwei Kupplungsteilen zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements mit dem Deckel umfasst. Die Kupplungsteile umfassen ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme. Dabei sind das Kupplungselement und die Kupplungsaufnahme in einem vorgesehenen Eingriffsbereich von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme umfasst das Kupplungselement im Bereich des Eingriffsbereichs zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden, kugelförmig ausgebildet sind.It is proposed a filter system for filtering a fluid comprising at least one filter element, a filter housing with a lid, and a non-destructively separable coupling device with at least two coupling parts for coupling the at least one filter element with the lid. The coupling parts comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle. In this case, the coupling element and the coupling receptacle are at least partially spherical in an intended engagement region of coupling element and coupling receptacle. The coupling receptacle comprises the coupling element in the region of the engagement region complementary to one another in form, wherein at least portions of the coupling element and the coupling receptacle, which form mutual contact regions at least when the coupling device is subjected to tensile loading, are spherical in shape.

Das erfindungsgemäße Filtersystem, das bevorzugt als stehendes Filtersystem an einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, weist ein Filterelement auf, das an seiner oberen Stirnseite auf einer oberen Endscheibe eine Kupplungsvorrichtung umfasst, welche in Form einer Schnappverbindung klipsartig ausgebildet ist. Die Kupplungsvorrichtung weist relativ zu dem Durchmesser des Filterelements geringe Abmessungen auf. Das Kupplungselement ist beispielsweise an der Endscheibe des Filterelements angeordnet und die korrespondierende Kupplungsaufnahme am Deckel. Alternativ ist eine umgekehrte Anordnung ebenso denkbar. Das Kupplungselement ist in Form einer Kugel oder einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel ausgebildet. Das Kupplungselement in Form der Kugel kann beispielsweise um die axiale Richtung rotationssymmetrisch ausgebildet sein, während die Kupplungsaufnahme beispielsweise in Form eines Teils einer Hohlkugel mit einer Öffnung zum Einführen des Kupplungselements ausgebildet sein kann, welche das Kupplungselement von außen umfassen kann. Beispielsweise kann die Kupplungsaufnahme so als halbe Hohlkugel ausgebildet sein. Zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme können zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden.The filter system according to the invention, which can preferably be used as a stationary filter system on an internal combustion engine, has a filter element which comprises a coupling device on its upper end side on an upper end disk, which is designed in the form of a snap connection like a clip. The coupling device has small dimensions relative to the diameter of the filter element. The coupling element is arranged for example on the end plate of the filter element and the corresponding coupling receptacle on the lid. Alternatively, a reverse arrangement is also conceivable. The coupling element is in the form of a ball or a flattened in the axial direction ball. The coupling element in the form of the ball can, for example, rotationally symmetrical about the axial direction be formed while the coupling receptacle may be formed, for example in the form of a portion of a hollow ball with an opening for insertion of the coupling element, which may comprise the coupling element from the outside. For example, the coupling receptacle may be formed as a half-hollow sphere. At least portions of coupling element and coupling receptacle can form mutual contact areas at least when the coupling device is subjected to tensile loading.

Die Dimensionen von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme sind dabei so vorgesehen, dass die Kupplungsaufnahme bei Aufsetzen der Kupplungsaufnahme in axialer Richtung des Kupplungselements auf das Kupplungselement unter Aufwenden einer vorgebbaren Mindestkraft aufgeschoben werden kann, sodass es das Kupplungselement bereichsweise formkomplementär umgreift. Dabei ist die Kupplungsaufnahme vorteilhaft zumindest im Bereich des Eingriffsbereichs soweit elastisch ausgebildet, dass Kupplungsaufnahme und Kupplungselement durch Aufpressen in axialer Richtung koppelbar und durch Ziehen in axialer Richtung unter ausreichender Kraftbeaufschlagung auch wieder lösbar sind.The dimensions of coupling element and coupling receptacle are provided so that the coupling receptacle can be pushed upon placement of the coupling receptacle in the axial direction of the coupling element on the coupling element by applying a predetermined minimum force, so that it surrounds the coupling element partially complementarily form. In this case, the coupling receptacle is advantageously formed so far elastically at least in the region of the engagement region that coupling receptacle and coupling element can be coupled by pressing in the axial direction and by pulling in the axial direction under sufficient force also again be solved.

Wird jedoch an der so gekoppelten Kupplungsvorrichtung in axialer Richtung des Kupplungselements gezogen, erfährt die Kupplungsvorrichtung zumindest eine genügend hohe Kraft, die bewirkt, dass mit Ziehen am Deckel das Filterelement aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden kann. Durch Verkippen des Deckels gegen die axiale Richtung kann der Deckel unter Auswirkung einer Hebelwirkung der Kupplungsaufnahme auf das Kupplungselement aus der Kupplungsvorrichtung gelöst und separat abgenommen werden. Die Kupplungsvorrichtung erlaubt es so, in Abhängigkeit von der Relativorientierung von Deckel und Filterelement zur axialen Richtung unterschiedliche Kräfte auf die Verbindung von Deckel und Filterelement auszuüben.However, if the so coupled coupling device is pulled in the axial direction of the coupling element, the coupling device experiences at least a sufficiently high force, which causes the filter element can be pulled out of the filter housing with pulling on the lid. By tilting the lid against the axial direction of the lid can be released under the effect of a lever effect of the coupling receptacle on the coupling element from the coupling device and removed separately. The coupling device thus makes it possible to exert different forces on the connection of the cover and the filter element as a function of the relative orientation of the cover and the filter element relative to the axial direction.

Der Deckel des Filtersystems kann üblicherweise aus einem Polymer, beispielsweise Thermoplast hergestellt sein, jedoch ist auch eine Herstellung aus einem metallischen Werkstoff denkbar. Die Kupplungsvorrichtung selbst kann aus demselben Werkstoff wie der Deckel und/oder der Werkstoff der Endscheibe des Filterelements, beispielsweise Polyurethan hergestellt sein.The cover of the filter system can usually be made of a polymer, such as thermoplastic, but also a preparation of a metallic material is conceivable. The coupling device itself may be made of the same material as the cover and / or the material of the end plate of the filter element, for example polyurethane.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme das Kupplungselement bezogen auf einen Durchmesser der Kugel um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 80%, beispielsweise etwa 90%, umfassen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Kupplungsaufnahme, welche das Kupplungselement formkomplementär umschließt, genügend hohe Kräfte aufnehmen kann, um das Filterelement mit dem Deckel aus einem Filtergehäuse zu heben.In an advantageous embodiment, the coupling receptacle, the coupling element based on a diameter of the ball by more than 60%, preferably more than 80%, for example, about 90% include. This ensures that the coupling receptacle, which encloses the coupling element in a complementary shape, can absorb sufficiently high forces in order to lift the filter element with the cover out of a filter housing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme bei gekoppelter Kupplungsvorrichtung um einen Winkel α gegen die axiale Richtung kippbar sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Deckel um den Winkel α gegen das Filterelement zu verkippen, was sowohl das Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse als auch das Entnehmen des Filterelements aus dem Filtergehäuse erleichtert. Außerdem können so auch Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden.In a further advantageous embodiment, the coupling receptacle with coupled coupling device can be tilted by an angle α against the axial direction. In this way it is possible to tilt the lid by the angle α against the filter element, which facilitates both the insertion of the filter element in the filter housing and the removal of the filter element from the filter housing. In addition, manufacturing and assembly tolerances can be compensated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Kupplungselement am Filterelement und die Kupplungsaufnahme am Deckel angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Deckel flexibel mit der Kupplungsaufnahme auf das Kupplungselement aufgesetzt und wieder abgenommen werden. Alternativ ist jedoch auch die umgekehrte Ausführung mit dem Kupplungselement am Deckel und der Kupplungsaufnahme am Filterelement denkbar.In an advantageous embodiment, the coupling element may be arranged on the filter element and the coupling receptacle on the cover. In this way, the lid can be flexibly placed with the coupling receptacle on the coupling element and removed again. Alternatively, however, the reverse embodiment with the coupling element on the cover and the coupling receptacle on the filter element is conceivable.

Vorteilhaft kann die Kupplungsvorrichtung durch relatives Verkippen der Kupplungsaufnahme größer dem gegen die axiale Richtung des Kupplungselements geneigten Winkel α von dem Kupplungselement mit einer geringeren Kraft lösbar sein als durch Ziehen der Kupplungsaufnahme in axialer Richtung. Durch Verkippen der Kupplungsaufnahme verringert sich bei einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel beispielsweise eine im Eingriff mit der Kupplungsaufnahme stehende wirksame Achse des Kupplungselements, sodass das Kupplungselement aus der Kupplungsaufnahme herausgleiten kann. Auch kann so eine gewisse Hebelwirkung beim Anliegen eines Teils der Kupplungsaufnahme an dem Kupplungselement zu einem leichteren Lösen der Kupplungsvorrichtung beitragen.Advantageously, the coupling device by relative tilting of the coupling receptacle greater than the inclined α against the axial direction of the coupling element angle of the coupling element with a smaller force be releasable than by pulling the coupling receptacle in the axial direction. By tilting the coupling receptacle is reduced in a flattened in the axial direction ball, for example, in engagement with the coupling receiving effective axis of the coupling element, so that the coupling element can slide out of the coupling receptacle. Also can contribute to a lighter release of the coupling device so a certain amount of leverage when a part of the coupling receptacle on the coupling element.

Vorteilhaft kann das Filterelement mit dem über die Kupplungsvorrichtung gekoppelten Deckel in axialer Richtung aus dem Filtergehäuse ausziehbar sein, wobei der Deckel durch Verkippung unter einem Winkel größer dem gegen die axiale Richtung des Kupplungselements geneigten Winkel α aus der Kupplungsvorrichtung lösbar ist. Mit dem Deckel, der so ausgerichtet ist, dass die Kupplungsaufnahme in axialer Richtung zu dem Kupplungselement ausgerichtet ist, kann auf Grund der höheren möglichen Zugkraft auf die Kupplungsvorrichtung das Filterelement aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden. Wird der Deckel jedoch so verkippt, dass die Kupplungsaufnahme unter einem Winkel α gegen die axiale Richtung geneigt ist, kann die Kupplungsaufnahme von dem Kupplungselement bei einer abgeflachten Kugel oder bei einer nicht abgeflachten Kugel durch Hebelwirkung leichter gelöst werden und der Deckel von dem Filterelement abgenommen werden.Advantageously, the filter element can be pulled out of the filter housing with the cover coupled via the coupling device in the axial direction, whereby the cover can be released from the coupling device by tilting at an angle greater than the angle α inclined relative to the axial direction of the coupling element. With the lid, which is aligned so that the coupling receptacle is aligned in the axial direction to the coupling element, due to the higher possible tensile force on the coupling device, the filter element can be pulled out of the filter housing. However, if the lid is tilted so that the coupling receptacle is inclined at an angle α against the axial direction, the coupling receptacle can be released from the coupling element in a flattened ball or a non-flattened ball by leverage easier and the lid can be removed from the filter element.

Insbesondere kann der Winkel α wenigstens 20° betragen, um eine ausreichende Fertigungs- und Montagetoleranz zu erreichen sowie den Deckel durch Verkippen leichter von dem Filterelement abziehen zu können.In particular, the angle α can be at least 20 °, in order to achieve a sufficient manufacturing and assembly tolerance and to deduct the lid by tilting easier from the filter element can.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Kupplungselement in Form einer abgeflachten Kugel gestaltet sein, wobei eine kürzere Achse des Kupplungselements in axialer Richtung ausgerichtet ist. Dadurch ist es möglich, dass durch Verkippen der Kupplungsaufnahme sich eine im Eingriff mit der Kupplungsaufnahme stehende wirksame Achse des Kupplungselements verringert, sodass das Kupplungselement aus der Kupplungsaufnahme herausgleiten kann.In an advantageous embodiment, the coupling element may be designed in the form of a flattened ball, wherein a shorter axis of the coupling element is aligned in the axial direction. As a result, it is possible that by tilting the coupling receptacle, an effective axis of the coupling element engaged with the coupling receptacle is reduced, so that the coupling element can slide out of the coupling receptacle.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Kupplungselement eine scheibenartige Gestalt aufweisen, wobei eine kürzere Achse des Kupplungselements in axialer Richtung ausgerichtet ist. Eine scheibenartige Gestalt kann als Extremform einer abgeflachten Kugel angesehen werden, bei der das Verhältnis zwischen langer und kurzer Achse sehr groß ist. Insofern kann darüber eine ähnliche Kupplungsvorrichtung, deren Funktion auf einem Unterschied zwischen langer und kurzer Achse des Kupplungselements basiert, dargestellt werden.In an alternative embodiment, the coupling element may have a disc-like shape, wherein a shorter axis of the coupling element is aligned in the axial direction. A disk-like shape can be considered as an extreme shape of a flattened ball, in which the ratio between long and short axis is very large. In this respect, a similar coupling device whose function is based on a difference between the long and short axis of the coupling element can be represented.

Günstigerweise kann das Kupplungselement eine Bohrung zur Entlüftung des Filtersystems aufweisen. Gerade bei stehendem Betrieb des Filtersystems stellt eine Bohrung, welche bevorzugt in der axialen Richtung des Kupplungselements angeordnet ist, eine sehr wirksame Entlüftungsbohrung dar. Auf diese Weise verbleibt sehr wenig Luft im Filtersystem, da die Luft über den höchsten Punkt des Filtersystems entweichen kann. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz des vorgeschlagenen Filtersystems als Kraftstofffilter vorteilhaft.Conveniently, the coupling element may have a bore for venting the filter system. Especially when the operation of the filter system is a hole, which is preferably arranged in the axial direction of the coupling element, a very effective vent hole. In this way, very little air in the filter system, since the air can escape through the highest point of the filter system. This is particularly advantageous when using the proposed filter system as a fuel filter.

Vorteilhaft kann an dem Filterelement ein Verschlussmittel für eine Fluidablauföffnung in dem Filtergehäuse angeordnet sein, wobei die Ablauföffnung beim Öffnen des Deckels freigebbar ist. Stehende Filtersysteme haben üblicherweise einen Dichtungssitz mit einem Ablauf in ein Tanksystem oder ein Reservoir, der beim Herausziehen des Filterelements aufgezogen werden muss. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass beim Öffnen des Deckels über die Kupplungsvorrichtung eine Kraft auf das Filterelement übertragbar ist, welche ausreicht um die Ablauföffnung freizugeben. Die Ablauföffnung wird somit im gekoppelten Zustand von Element und Deckel durch Ausüben einer axialen Zugkraft auf das Filterelement mit dem die Ablauföffnung im eingebauten Zustand verschließenden Verschlussmittel freigegeben, sodass das im Filtersystem befindliche Fluid ablaufen kann bevor das Filterelement vollständig über daran gekoppelten Deckel aus dem Filtergehäuse entnommen wird. Dies ermöglicht einen sauberen Filterelementwechsel beim Service.Advantageously, a closure means for a fluid drain opening in the filter housing may be arranged on the filter element, wherein the drain opening is releasable when opening the lid. Standing filter systems usually have a seal seat with a drain in a tank system or a reservoir, which must be raised when pulling out of the filter element. The coupling device according to the invention is designed such that when opening the lid via the coupling device, a force on the filter element is transferable, which is sufficient to release the drain opening. The drainage opening is thus released in the coupled state of the element and cover by exerting an axial tensile force on the filter element with the closure means in the installed state occlusive closure means, so that the fluid in the filter system can drain before the filter element completely removed from the filter housing via the lid coupled thereto becomes. This allows a clean filter element change during service.

Günstigerweise kann die gekoppelte Kupplungsaufnahme gegen das Kupplungselement in axialer Richtung drehbar angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich der Deckel auch bei montierter Kupplungsvorrichtung drehen, wenn er beispielsweise über eine Schraubverbindung dicht gegen das Filtergehäuse verschraubt werden sollte.Conveniently, the coupled coupling receptacle can be rotatably arranged in the axial direction against the coupling element. In this way, the lid can be rotated even with mounted coupling device, if it should be screwed tight against the filter housing, for example via a screw.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsvorrichtung zentralsymmetrisch in dem Filtersystem angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine günstige Kraftverteilung beim Ausziehen des Filterelements über den Deckel, wenn die Kupplungsvorrichtung geschlossen ist. Gerade bei größeren und schwereren Filterelementen, wie sie beispielsweise im Nutzfahrzeugbereich üblich sind, ist eine symmetrische Krafteinleitung für die Funktion der Kupplungsvorrichtung und deren stabile und komfortable Handhabung von Bedeutung.In an advantageous embodiment, the coupling device can be arranged centrally symmetrically in the filter system. This results in a favorable force distribution when pulling the filter element over the lid when the coupling device is closed. Especially with larger and heavier filter elements, as are common, for example, in the commercial vehicle sector, a symmetrical introduction of force for the function of the coupling device and its stable and comfortable handling is important.

Zweckmäßigerweise kann eine Schnellkupplung vorgesehen sein, mit der der Deckel mit dem Filtergehäuse verbindbar ist. Beispielsweise ein Bajonettanschluss kann sich als eine günstige Möglichkeit erweisen, um den Deckel bei geschlossener Kupplungsvorrichtung schnell und sicher zu verschließen und so das Filtersystem abzudichten.Appropriately, a quick coupling may be provided, with which the lid is connectable to the filter housing. For example, a bayonet connection can prove to be a convenient way to quickly and safely close the lid when the coupling device is closed, thus sealing the filter system.

In einer alternativen Ausgestaltung kann der Deckel mit dem Filtergehäuse jedoch auch verschraubbar und/oder verspannbar sein. Da die erfindungsgemäße Lösung der Kupplungsvorrichtung ein Drehen der Kupplungsaufnahme gegen das Kupplungselement erlaubt, kann so der Deckel auch günstig auf das Filtergehäuse aufgeschraubt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Verspannung, beispielsweise über Schnapphaken denkbar. Insbesondere falls der Deckel im Wesentlichen flach ausgeführt ist, ist es zweckmäßig den Deckel über Schrauben mit dem Gehäuse zu verbinden.In an alternative embodiment, however, the cover with the filter housing can also be screwed and / or braced. Since the inventive solution of the coupling device allows rotation of the coupling receptacle against the coupling element, so the lid can also be screwed low on the filter housing. Alternatively or additionally, a tension, for example via snap hook conceivable. In particular, if the lid is made substantially flat, it is expedient to connect the lid via screws to the housing.

Die Kupplungsaufnahme mit ihren Aufnahmebacken kann jedoch auch in einer schlanken und geraden, zylindrischen Form dargestellt werden, welche günstiger zu fertigen ist, sodass sie beispielsweise in Kunststoff-Spritzgusstechnik leichter herstellbar ist. Weiter kann um die Kupplungsaufnahme eine Kupplungshülse zentrisch an dem Deckel angeordnet sein, welche die Kupplungsaufnahme umschließt. Auf der Endscheibe kann dazu korrespondierend ein Kupplungsring angeordnet sein, welcher das Kupplungselement umgibt. Beide Bauteile dienen der zusätzlichen Stabilisierung des Filterelements mit dem Deckel in zusammengebautem Zustand. Der Deckel liegt dann auf dem Filterelement mit der Kupplungshülse auf dem Kupplungsring direkt auf und stützt sich so auf der Endscheibe des Filterelements ab. Auf diese Weise kann das Filterelement im Filtergehäuse bei geschlossenem und beispielsweise verschraubtem oder verrastetem Deckel in einen Dichtsitz im Filtergehäuse gepresst werden und ist so fest und stabil gelagert.However, the coupling receptacle with its receiving jaws can also be displayed in a slim and straight, cylindrical shape, which is cheaper to manufacture, so that it is easier to produce, for example, in plastic injection molding technology. Furthermore, a coupling sleeve can be arranged centrally on the cover around the coupling receptacle, which surrounds the coupling receptacle. On the end plate can be arranged correspondingly a coupling ring which surrounds the coupling element. Both components serve the additional stabilization of the filter element with the Cover in assembled condition. The lid is then on the filter element with the coupling sleeve on the coupling ring directly on and is supported on the end plate of the filter element. In this way, the filter element in the filter housing with the lid closed and, for example screwed or locked, can be pressed into a sealing seat in the filter housing and is mounted so firmly and stably.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des Filtersystems als Öl- oder Kraftstofffilter. Bei diesen Fluidfiltern ist üblicherweise ein Austausch des Filterelements nach einer vorgegebenen Laufleistung nötig, sodass das Filtersystem in regelmäßigen Abständen geöffnet und das Filterelement entnommen, sowie ein neues Filterelement eingesetzt werden muss, was mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in vorteilhafter Weise möglich ist.In another aspect, the invention relates to the use of the filter system as an oil or fuel filter. In these fluid filters usually replacement of the filter element after a predetermined mileage is necessary, so that the filter system is opened at regular intervals and removed the filter element, and a new filter element must be used, which is possible with the coupling device according to the invention in an advantageous manner.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filterelement zum Einbau in ein Filtersystem, das eine Endscheibe mit einem daran angeordneten Kupplungsteil einer zerstörungsfrei trennbaren Kupplungsvorrichtung umfasst, das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist.According to a further aspect, the invention relates to a filter element for installation in a filter system, which comprises an end plate with a coupling part arranged thereon of a non-destructively separable coupling device, which is provided for cooperation with a corresponding coupling part of the coupling device.

Vorteilhaft können dabei die Kupplungsteile ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme umfassen, wobei das Kupplungselement und die Kupplungsaufnahme zumindest in einem vorgesehenen Eingriffsbereich von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet sind. Die Kupplungsaufnahme umfasst das Kupplungselement im Bereich des Eingriffsbereichs zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden, kugelförmig ausgebildet sind. Durch Verkippen des Deckels gegen die axiale Richtung kann der Deckel auf Grund einer dadurch ausgeübten Hebelwirkung oder einer axialen Abflachung der Kugelgestalt des Kupplungselements aus der Kupplungsvorrichtung gelöst und separat abgenommen werden. Die Kupplungsvorrichtung erlaubt es so, in Abhängigkeit von der Relativorientierung von Deckel und Filterelement zur axialen Richtung unterschiedliche Kräfte auf die Verbindung von Deckel und Filterelement auszuüben Das Kupplungselement kann in Form einer Kugel oder einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel ausgebildet sein. Das Kupplungselement in Form der Kugel kann beispielsweise um die axiale Richtung rotationssymmetrisch ausgebildet sein, während die Kupplungsaufnahme beispielsweise in Form eines Teils einer Hohlkugel mit einer Öffnung zum Einführen des Kupplungselements ausgebildet sein kann, welche das Kupplungselement von außen umfassen kann. Beispielsweise kann die Kupplungsaufnahme so als halbe Hohlkugel ausgebildet sein. Zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme können zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung so gegenseitige Kontaktbereiche bilden.Advantageously, the coupling parts may comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle, wherein the coupling element and the coupling receptacle are at least partially spherical in shape at least in an intended engagement region of coupling element and coupling receptacle. The coupling receptacle comprises the coupling element in the region of the engagement region complementary to one another in form, wherein at least portions of the coupling element and the coupling receptacle, which form mutual contact regions at least when the coupling device is subjected to tensile loading, are spherical in shape. By tilting the lid against the axial direction, the lid can be released from the coupling device due to a lever action or an axial flattening of the spherical shape of the coupling element and removed separately. The coupling device thus makes it possible, depending on the relative orientation of the cover and the filter element to the axial direction, to exert different forces on the connection of the cover and the filter element. The coupling element can be in the form of a sphere or a sphere flattened in the axial direction. The coupling element in the form of the ball may be formed, for example, rotationally symmetrical about the axial direction, while the coupling receptacle may be formed, for example in the form of a portion of a hollow ball with an opening for insertion of the coupling element, which may comprise the coupling element from the outside. For example, the coupling receptacle may be formed as a half-hollow sphere. At least areas of the coupling element and the coupling receptacle can thus form mutual contact areas at least when the coupling device is subjected to tensile loading.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:

1 eine Schnittdarstellung eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in geschlossenem Zustand mit aufgesetztem Deckel; 1 a sectional view of a filter system according to an embodiment of the invention in the closed state with attached lid;

2 eine isometrische Schnittdarstellung einer Kupplungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschlossener Kupplungsaufnahme; 2 an isometric sectional view of a coupling device according to an embodiment of the invention with closed coupling receptacle;

3 eine isometrische Darstellung einer Kupplungsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschlitzter Kupplungsaufnahme; 3 an isometric view of a coupling device according to another embodiment of the invention with slotted coupling receptacle;

4 einen Längsschnitt einer Kupplungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in gegen eine axiale Richtung verkipptem Zustand; 4 a longitudinal section of a coupling device according to an embodiment of the invention in a direction tilted against an axial direction state;

5 eine Schnittdarstellung eines Filtersystems mit aufgesetztem Deckel und Entlüftungsbohrung in dem Kupplungselement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 5 a sectional view of a filter system with attached cover and vent hole in the coupling element according to an embodiment of the invention;

6 eine Schnittdarstellung eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei der Entnahme des Filterelements mit dem Deckel; 6 a sectional view of a filter system according to an embodiment of the invention in the removal of the filter element with the lid;

7 eine Schnittdarstellung des Filtersystems aus 6 in montiertem Zustand. 7 a sectional view of the filter system 6 in assembled condition.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in geschlossenem Zustand mit aufgesetztem Deckel 110. Das Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids umfasst ein Filterelement 10, ein Filtergehäuse 108 mit einem Deckel 110, sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung 30, bestehend aus wenigstens zwei Kupplungsteilen 31, 33 zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements 10 mit dem Deckel 110, wobei die Kupplungsteile 31, 33 ein Kupplungselement 36 und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme 34 umfassen. Das Kupplungselement 36 und die Kupplungsaufnahme 34 sind in einem vorgesehenen Eingriffsbereich 32 von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34 zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme 34 umfasst das Kupplungselement 36 im Bereich des Eingriffsbereichs 32 zueinander formkomplementär, wobei Bereiche 37, 35 von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung 30 gegenseitige Kontaktbereiche 37, 35 bilden, kugelförmig ausgebildet sind. Die Kupplungsaufnahme 34 umfasst dabei das Kupplungselement 36 bezogen auf einen Durchmesser der Kugel um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 80%, insbesondere um ca. 90%. 1 shows a sectional view of a filter system 100 according to an embodiment of the Invention in closed condition with attached lid 110 , The filter system 100 for filtering a fluid comprises a filter element 10 , a filter housing 108 with a lid 110 , as well as a non-destructively separable coupling device 30 consisting of at least two coupling parts 31 . 33 for coupling the at least one filter element 10 with the lid 110 , wherein the coupling parts 31 . 33 a coupling element 36 and a corresponding coupling receptacle 34 include. The coupling element 36 and the coupler pocket 34 are in an intended intervention area 32 of coupling element 36 and coupler pocket 34 at least partially spherically formed. The coupler holder 34 includes the coupling element 36 in the area of the intervention area 32 complementary to each other, with areas 37 . 35 of coupling element 36 and coupler pocket 34 , at least at tensile load of the coupling device 30 mutual contact areas 37 . 35 form, are spherical. The coupler holder 34 includes the coupling element 36 based on a diameter of the ball by more than 60%, preferably more than 80%, in particular by about 90%.

Das Filterelement 10 ist in 1 wie auch in den weiteren Figuren nur als tragende Struktur mit Endscheibe 16, welche das Filterelement 10 an der oberen Stirnseite 14 abschließt, ohne einen Filterbalg dargestellt. Der Filterbalg kann dabei auf einer äußeren und/oder inneren Oberfläche der tragenden Struktur angeordnet sein.The filter element 10 is in 1 as in the other figures only as a supporting structure with end plate 16 which the filter element 10 at the upper end 14 completes, without a filter bellows shown. The filter bellows can be arranged on an outer and / or inner surface of the supporting structure.

Das Kupplungselement 36 ist am Filterelement 10 und die Kupplungsaufnahme 34 am Deckel 110 angeordnet. Der Deckel 110 sitzt in 1 in axialer Richtung L mit der Kupplungsaufnahme 34 auf dem Kupplungselement 36. Dieses stellt die Position dar, bei der mit dem Deckel 110 das Filterelement 10 aus dem Filtergehäuse 108 herausgezogen werden kann.The coupling element 36 is on the filter element 10 and the coupler pocket 34 on the lid 110 arranged. The lid 110 sits in 1 in the axial direction L with the coupling receptacle 34 on the coupling element 36 , This represents the position in which with the lid 110 the filter element 10 out of the filter housing 108 can be pulled out.

Das Kupplungselement 36 kann auch in Form einer abgeflachten Kugel gestaltet sein, wobei dann – wie in 4 dargestellt – eine kürzere Achse 40 des Kupplungselements 36 in axialer Richtung L ausgerichtet ist. Alternativ kann das Kupplungselement 36 eine scheibenartige Gestalt aufweisen, wobei in dem Fall eine kürzere Achse 40 des Kupplungselements 36 in axialer Richtung L ausgerichtet ist.The coupling element 36 can also be designed in the form of a flattened ball, in which case - as in 4 shown - a shorter axis 40 of the coupling element 36 aligned in the axial direction L. Alternatively, the coupling element 36 a disc-like shape, in which case a shorter axis 40 of the coupling element 36 aligned in the axial direction L.

Die gekoppelte Kupplungsaufnahme 34 ist gegen das Kupplungselement 36 in axialer Richtung L drehbar angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 30 ist weiter zentralsymmetrisch in dem Filtersystem 100 angeordnet. Es kann eine Schnellkupplung vorgesehen sein, mit der der Deckel 110 mit dem Filtergehäuse 108 verbindbar ist. Alternativ kann der Deckel 110 mit dem Filtergehäuse 108 verschraubbar und/oder verspannbar sein.The coupled coupler holder 34 is against the coupling element 36 rotatably arranged in the axial direction L. The coupling device 30 is more centrally symmetric in the filter system 100 arranged. There may be provided a quick coupling with which the lid 110 with the filter housing 108 is connectable. Alternatively, the lid 110 with the filter housing 108 be screwed and / or braced.

Das erfindungsgemäße Filtersystem 100, das bevorzugt als stehendes Filtersystem 100 an einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, weist ein Filterelement 10 auf, das eine Endscheibe 16 mit einem daran angeordneten Kupplungsteil 31, 33 einer zerstörungsfrei trennbaren Kupplungsvorrichtung 30 umfasst, das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Kupplungsteil 33, 31 der Kupplungsvorrichtung 30 vorgesehen ist. Die Kupplungsteile 31, 33 umfassen ein Kupplungselement 36 und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme 34, wobei das Kupplungselement 36 und die Kupplungsaufnahme 34 in einem vorgesehenen Eingriffsbereich 32 von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34 zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet sind. Die Kupplungsaufnahme 34 umfasst das Kupplungselement 36 im Bereich des Eingriffsbereichs 32 zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche 37, 35 von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung 30 gegenseitige Kontaktbereiche 37, 35 bilden, kugelförmig ausgebildet sind.The filter system according to the invention 100 , which is preferred as a stagnant filter system 100 can be used on an internal combustion engine, has a filter element 10 on, that's an end plate 16 with a coupling part arranged thereon 31 . 33 a non-destructively separable coupling device 30 includes, for cooperation with a corresponding coupling part 33 . 31 the coupling device 30 is provided. The coupling parts 31 . 33 comprise a coupling element 36 and a corresponding coupling receptacle 34 , wherein the coupling element 36 and the coupler pocket 34 in a designated intervention area 32 of coupling element 36 and coupler pocket 34 at least partially spherical. The coupler holder 34 includes the coupling element 36 in the area of the intervention area 32 complementary to each other, at least areas 37 . 35 of coupling element 36 and coupler pocket 34 , at least at tensile load of the coupling device 30 mutual contact areas 37 . 35 form, are spherical.

Die Dimensionen von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34 sind dabei so vorgesehen, dass die Kupplungsaufnahme 34 bei Aufsetzen der Kupplungsaufnahme 34 unter einem gegen die axiale Richtung L des Kupplungselements 36 geneigten Winkel α, der einen vorgegebenen Winkel von beispielsweise 20° unterschreitet, auf das Kupplungselement 36 aufgeschoben werden kann, sodass es das Kupplungselement 36 teilweise umgreift. Wird jedoch an der so gekoppelten Kupplungsvorrichtung 30 in axialer Richtung L des Kupplungselements 36 gezogen, erfährt die Kupplungsvorrichtung 30 einen höheren Widerstand als schräg dazu, was bewirkt, dass mit Ziehen am Deckel 110 das Filterelement 10 aus dem Filtergehäuse 108 herausgezogen werden kann. Durch Verkippen des Deckels 110 gegen die axiale Richtung L dagegen kann der Deckel 110 auf Grund einer Hebelwirkung beim Anliegen eines Teils der Kupplungsaufnahme 34 an dem Kupplungselement 36 aus der Kupplungsvorrichtung 30 gelöst und separat abgenommen werden. Die Kupplungsvorrichtung 30 erlaubt es so, in Abhängigkeit von der Relativorientierung von Deckel 110 und Filterelement 10 zur axialen Richtung L unterschiedliche Kräfte auf die Verbindung von Deckel 110 und Filterelement 10 auszuüben.The dimensions of coupling element 36 and coupler pocket 34 are provided so that the coupling receptacle 34 when fitting the coupling receptacle 34 under one against the axial direction L of the coupling element 36 inclined angle α, which falls below a predetermined angle of for example 20 °, on the coupling element 36 can be pushed, so that it is the coupling element 36 partially surrounds. However, on the so-coupled coupling device 30 in the axial direction L of the coupling element 36 pulled, experiences the coupling device 30 a higher resistance than oblique, which causes pulling on the lid 110 the filter element 10 out of the filter housing 108 can be pulled out. By tilting the lid 110 against the axial direction L, however, the lid can 110 due to a lever effect when a part of the coupling receptacle 34 on the coupling element 36 from the coupling device 30 be solved and removed separately. The coupling device 30 allows it so, depending on the relative orientation of the lid 110 and filter element 10 to the axial direction L different forces on the connection of cover 110 and filter element 10 exercise.

In 2 ist eine isometrische Schnittdarstellung einer Kupplungsvorrichtung 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschlossener Kupplungsaufnahme 34 dargestellt. Das Kupplungselement 36 ist dabei kugelförmig ausgebildet, während die Kupplungsaufnahme 34 in Form einer Hohlkugel ausgestaltet ist, welche an einem Ende offen ist, sodass das Kupplungselement 36 bei genügender Elastizität der Kupplungsaufnahme 34 hineingleiten kann. Bereiche 37, 35 von Kupplungselement 36 und Kupplungsaufnahme 34, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung 30 gegenseitige Kontaktbereiche 37, 35 bilden, sind dabei kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme 34 umfasst dabei das Kupplungselement 36 bezogen auf einen Durchmesser der Kugel um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 80%.In 2 is an isometric sectional view of a coupling device 30 according to an embodiment of the invention with closed coupling receptacle 34 shown. The coupling element 36 is spherical in shape, while the coupling receptacle 34 in form of a Hollow ball is designed, which is open at one end, so that the coupling element 36 with sufficient elasticity of the coupling receptacle 34 can slide into it. areas 37 . 35 of coupling element 36 and coupler pocket 34 , at least at tensile load of the coupling device 30 mutual contact areas 37 . 35 form, are formed spherical. The coupler holder 34 includes the coupling element 36 based on a diameter of the ball by more than 60%, preferably more than 80%.

In 3 ist eine isometrische Darstellung einer Kupplungsvorrichtung 30 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschlitzter Kupplungsaufnahme 34 dargestellt. Die Kupplungsaufnahme 34 weist zweckmäßigerweise mehrere Aufnahmebacken 44 auf, die durch einzelne Schlitze 45 voneinander getrennt sind und welche das Kupplungselement 36 umfassen können. Durch die Unterteilung der Kupplungsaufnahme 34 in einzelne Aufnahmebacken 44 ist eine gewisse Elastizität der Kupplungsaufnahme 34 ermöglicht, sodass das Schließen und Lösen der Kupplungsvorrichtung 30 dadurch erleichtert wird.In 3 is an isometric view of a coupling device 30 according to a further embodiment of the invention with slotted coupling receptacle 34 shown. The coupler holder 34 expediently has several receiving jaws 44 on, passing through single slots 45 are separated from each other and which the coupling element 36 may include. By dividing the coupling receptacle 34 in individual intake jaws 44 is a certain elasticity of the coupling receptacle 34 allows, so closing and releasing the coupling device 30 is facilitated.

4 zeigt einen Längsschnitt einer Kupplungsvorrichtung 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in gegen eine axiale Richtung L verkipptem Zustand. Die Kupplungsaufnahme 34 ist mit ihren Aufnahmebacken 44 über das Kupplungselement 36 geschoben und hält in dieser Position die Kupplungsvorrichtung 30 in einer geschlossenen Funktion, da die Aufnahmebacken 44 der Kupplungsaufnahme 34 zumindest bereichsweise umschließen. Der Deckel 110 ist so in einem vorgegebenen Winkelbereich um die axiale Richtung L gegen das Filterelement 10 schwenkbar, was die Montage des Filtersystems 100 erleichtert. 4 shows a longitudinal section of a coupling device 30 according to an embodiment of the invention in tilted against an axial direction L state. The coupler holder 34 is with her intake jaws 44 over the coupling element 36 pushed and holds in this position, the coupling device 30 in a closed function as the intake jaws 44 the coupling receptacle 34 at least partially enclose. The lid 110 is so in a predetermined angular range about the axial direction L against the filter element 10 swiveling what the assembly of the filter system 100 facilitated.

Die Kupplungsaufnahme 34 ist bei gekoppelter Kupplungsvorrichtung 30 um einen Winkel α gegen die axiale Richtung L kippbar. Die Kupplungsvorrichtung 30 ist durch relatives Verkippen der Kupplungsaufnahme 34 größer einem gegen die axiale Richtung L des Kupplungselements 36 geneigten Winkel α von dem Kupplungselement 36 mit einer geringeren Kraft lösbar als durch Ziehen der Kupplungsaufnahme 34 in axialer Richtung L. Die relative Verkippung der Kupplungsaufnahme 34 gegen die axiale Richtung L kann günstigerweise insbesondere wenigstens 20° betragen, um die Kupplungsaufnahme 34 von dem Kupplungselement 36 abziehen zu können.The coupler holder 34 is coupled coupling device 30 tilted by an angle α against the axial direction L. The coupling device 30 is by relative tilting of the coupling receptacle 34 larger one against the axial direction L of the coupling element 36 inclined angle α of the coupling element 36 detachable with a smaller force than by pulling the coupling receptacle 34 in the axial direction L. The relative tilt of the coupling receptacle 34 against the axial direction L may conveniently be in particular at least 20 ° to the coupling receptacle 34 from the coupling element 36 to deduct.

Das Filterelement 10 ist mit dem über die Kupplungsvorrichtung 30 gekoppelten Deckel 110 in axialer Richtung L aus dem Filtergehäuse 108 ausziehbar, wobei der Deckel 110 durch Verkippung unter einem Winkel größer dem gegen die axiale Richtung L des Kupplungselements 36 geneigten Winkel α aus der Kupplungsvorrichtung 30 lösbar ist.The filter element 10 is with the on the coupling device 30 coupled lid 110 in the axial direction L from the filter housing 108 extendable, with the lid 110 by tilting at an angle greater than that against the axial direction L of the coupling element 36 inclined angle α from the coupling device 30 is solvable.

In 5 ist eine Schnittdarstellung eines Filtersystems 100 mit aufgesetztem Deckel 110 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Fall weist das Kupplungselement 36 eine Bohrung 38 zur Entlüftung des Filtersystems 100 auf. Bei der Verwendung des Filtersystems 100 als Öl- oder Kraftstofffilter stellt gerade bei stehendem Betrieb des Filtersystems 100 eine Bohrung 38, welche bevorzugt in der axialen Richtung L des Kupplungselements 36 angeordnet ist, eine sehr wirksame Entlüftungsbohrung dar. Auf diese Weise verbleibt sehr wenig Luft im Filtersystem 100, da die Luft über dem höchsten Punkt des Filtersystems 100 entweichen kann. Über die Bohrung 38 und beispielsweise Schlitze 45 der Kupplungsaufnahme 34 kann so eine Entlüftung zwischen dem Innenraum des Filtergehäuses 108 und dem Inneren des Filterelements 10 erfolgen.In 5 is a sectional view of a filter system 100 with attached lid 110 illustrated according to an embodiment of the invention. In this case, the coupling element 36 a hole 38 for venting the filter system 100 on. When using the filter system 100 as an oil or fuel filter is just when the operation of the filter system 100 a hole 38 which preferably in the axial direction L of the coupling element 36 is arranged, a very effective vent hole. In this way, very little air remains in the filter system 100 because the air is above the highest point of the filter system 100 can escape. About the hole 38 and for example slots 45 the coupling receptacle 34 so can a vent between the interior of the filter housing 108 and the interior of the filter element 10 respectively.

Weiter kann in einem nicht dargestellten unteren Bereich des Filtergehäuses 108 eine Ablauföffnung vorgesehen sein. Stehende Filtersysteme haben üblicherweise einen Dichtungssitz mit einem Ablauf in ein Tanksystem oder ein Reservoir, der beim Herausziehen des Filterelements 10 aufgezogen werden muss, sodass das Fluid aus dem Filtersystem 100 ablaufen kann. Die untere Endscheibe des Filterelements 10 weist hierbei ein Verschlussmittel auf, welches die Ablauföffnung im Betrieb verschließt. Beim Öffnen des Deckels 110 wird über die Kupplungsvorrichtung 30 eine Kraft mit axialer Komponente auf das Filterelement 10 ausgeübt, sodass das Verschlussmittel die Ablauföffnung freigibt. Hierbei kann die erforderliche Kraft automatisch auf das Filterelement 10 wirken, beispielsweise durch Aufdrehen einer Schraubverbindung zwischen Filtergehäuse 108 und Deckel 110, oder der Deckel 110 mit angekoppeltem Filterelement 10 wird manuell in axialer Richtung angehoben.Next, in a lower portion of the filter housing, not shown 108 a drain opening may be provided. Standing filter systems usually have a sealing seat with a drain in a tank system or a reservoir, which upon withdrawal of the filter element 10 must be drawn up so that the fluid from the filter system 100 can expire. The lower end plate of the filter element 10 in this case has a closure means which closes the drain opening during operation. When opening the lid 110 is via the coupling device 30 a force with axial component on the filter element 10 exerted so that the closure means releases the drain opening. In this case, the required force can automatically on the filter element 10 act, for example by unscrewing a screw between the filter housing 108 and lid 110 , or the lid 110 with coupled filter element 10 is raised manually in the axial direction.

6 zeigt eine Schnittdarstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bei der Entnahme des Filterelements 10 mit dem Deckel 110. Die Kupplungsaufnahme 34 mit ihren Aufnahmebacken 44 ist jedoch in einer schlanken und geraden Form dargestellt, welche günstiger zu fertigen ist, sodass sie beispielsweise in Kunststoff-Spritzgusstechnik leichter herstellbar ist. Der weitere Unterschied besteht darin, dass um die Kupplungsaufnahme 34 eine Kupplungshülse 46 zentrisch an dem Deckel 110 angeordnet ist, welche die Kupplungsaufnahme 34 umfasst. Das Kupplungselement 36 kann in der Kupplungshülse 46 in axialer Richtung L bewegt werden, wobei die Kupplungsaufnahme 34 das Kupplungselement 36 soweit umfasst, dass das Kupplungselement 36 nicht aus der Kupplungshülse 46 herausgleiten kann. Das Filterelement 10 kann so mit dem Deckel 110 aus dem Filtergehäuse 108 herausgehoben werden. In 6 ist das Filtersystem 100 in einem Zustand dargestellt, in dem das Filterelement 10 mit dem Deckel 110 aus dem Filtergehäuse 108 herausgehoben wird. Das Kupplungselement 36 liegt dabei mit seinem Kontaktbereich 37 an dem korrespondierenden Kontaktbereich 35 der Kupplungsaufnahme 34 an, sodass der Deckel 110 das Gewicht des Filterelements 10 aufnehmen kann. 6 shows a sectional view of a filter system 100 according to an embodiment of the invention in the removal of the filter element 10 with the lid 110 , The coupler holder 34 with their intake jaws 44 However, it is shown in a slim and straight shape, which is cheaper to manufacture, so that it is easier to produce, for example in plastic injection molding technology. The further difference is that around the coupling receptacle 34 a coupling sleeve 46 centric on the lid 110 is arranged, which is the coupling receptacle 34 includes. The coupling element 36 can in the coupling sleeve 46 to be moved in the axial direction L, wherein the coupling receptacle 34 the coupling element 36 insofar as that includes the coupling element 36 not from the coupling sleeve 46 can slip out. The filter element 10 can do so with the lid 110 out of the filter housing 108 be lifted out. In 6 is the filter system 100 shown in a state in which the filter element 10 with the lid 110 out of the filter housing 108 is lifted out. The coupling element 36 lies with his contact area 37 at the corresponding contact area 35 the coupling receptacle 34 on, so the lid 110 the weight of the filter element 10 can record.

In 7 ist dagegen eine Schnittdarstellung des Filtersystems 100 aus 6 in montiertem Zustand dargestellt. Dabei liegt der Deckel 110 direkt auf dem Rand des Filtergehäuses 108 auf. Der Deckel 110 kann mit dem Filtergehäuse 108 beispielsweise verschraubt oder verrastet oder verklipst sein. Das Kupplungselement 36 ist in der Kupplungshülse 46 nach oben geschoben und liegt nicht an dem Kontaktbereich 35 der Kupplungsaufnahme 34 an.In 7 on the other hand is a sectional view of the filter system 100 out 6 shown in the assembled state. This is the lid 110 directly on the edge of the filter housing 108 on. The lid 110 can with the filter housing 108 for example, screwed or locked or clipped. The coupling element 36 is in the coupling sleeve 46 pushed upwards and is not at the contact area 35 the coupling receptacle 34 at.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008062556 A1 [0002] DE 102008062556 A1 [0002]

Claims (15)

Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, umfassend – wenigstens ein Filterelement (10), – ein Filtergehäuse (108) mit einem Deckel (110), – eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung (30), mit wenigstens zwei Kupplungsteilen (31, 33) zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements (10) mit dem Deckel (110), wobei die Kupplungsteile (31, 33) ein Kupplungselement (36) und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme (34) umfassen, wobei das Kupplungselement (36) und die Kupplungsaufnahme (34) in einem vorgesehenen Eingriffsbereich (32) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34) zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet sind und die Kupplungsaufnahme (34) das Kupplungselement (36) im Bereich des Eingriffsbereichs (32) zueinander formkomplementär umfasst, wobei zumindest Bereiche (37, 35) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34), die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung (30) gegenseitige Kontaktbereiche (37, 35) bilden, kugelförmig ausgebildet sind.Filter system ( 100 ) for filtering a fluid, comprising - at least one filter element ( 10 ), - a filter housing ( 108 ) with a lid ( 110 ), - a non-destructively separable coupling device ( 30 ), with at least two coupling parts ( 31 . 33 ) for coupling the at least one filter element ( 10 ) with the lid ( 110 ), wherein the coupling parts ( 31 . 33 ) a coupling element ( 36 ) and a corresponding coupling receptacle ( 34 ), wherein the coupling element ( 36 ) and the coupling receptacle ( 34 ) in a designated intervention area ( 32 ) of coupling element ( 36 ) and coupling receptacle ( 34 ) are formed at least partially spherically and the coupling receptacle ( 34 ) the coupling element ( 36 ) in the area of the intervention area ( 32 ) complementary to one another, at least regions ( 37 . 35 ) of coupling element ( 36 ) and coupling receptacle ( 34 ), which at least at tensile load of the coupling device ( 30 ) mutual contact areas ( 37 . 35 ) are formed spherical. Filtersystem nach Anspruch 1, wobei die Kupplungsaufnahme (34) das Kupplungselement (36) bezogen auf einen Durchmesser der Kugel um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 80%, umfasst.Filter system according to claim 1, wherein the coupling receptacle ( 34 ) the coupling element ( 36 ) based on a diameter of the ball by more than 60%, preferably more than 80%. Filtersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kupplungsaufnahme (34) bei gekoppelter Kupplungsvorrichtung (30) um einen Winkel (α) gegen die axiale Richtung (L) kippbar ist.Filter system according to claim 1 or 2, wherein the coupling receptacle ( 34 ) with coupled coupling device ( 30 ) is tiltable by an angle (α) against the axial direction (L). Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kupplungselement (36) am Filterelement (10) und die Kupplungsaufnahme (34) am Deckel 110) angeordnet sind.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the coupling element ( 36 ) on the filter element ( 10 ) and the coupling receptacle ( 34 ) on the lid 110 ) are arranged. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsvorrichtung (30) durch relatives Verkippen der Kupplungsaufnahme (34) größer dem gegen die axiale Richtung (L) des Kupplungselements (36) geneigten Winkel (α) von dem Kupplungselement (36) mit einer geringeren Kraft lösbar ist als durch Ziehen der Kupplungsaufnahme (34) in axialer Richtung (L).Filter system according to one of the preceding claims, wherein the coupling device ( 30 ) by relative tilting of the coupling receptacle ( 34 ) greater than the against the axial direction (L) of the coupling element ( 36 ) inclined angle (α) of the coupling element ( 36 ) is releasable with a smaller force than by pulling the coupling receptacle ( 34 ) in the axial direction (L). Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (10) mit dem über die Kupplungsvorrichtung (30) gekoppelten Deckel (110) in axialer Richtung (L) aus dem Filtergehäuse (108) ausziehbar ist, wobei der Deckel (110) durch Verkippung unter einem Winkel größer dem gegen die axiale Richtung (1) des Kupplungselements (36) geneigten Winkel (α) aus der Kupplungsvorrichtung (30) lösbar ist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the filter element ( 10 ) with the via the coupling device ( 30 ) coupled lid ( 110 ) in the axial direction (L) from the filter housing ( 108 ) is extendible, wherein the lid ( 110 ) by tilting at an angle greater than that against the axial direction ( 1 ) of the coupling element ( 36 ) inclined angle (α) from the coupling device ( 30 ) is solvable. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Winkel (α) wenigstens 20° beträgt.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the angle (α) is at least 20 °. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kupplungselement (36) in Form einer abgeflachten Kugel gestaltet ist, wobei eine kürzere Achse (40) des Kupplungselements (36) in axialer Richtung (L) ausgerichtet ist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the coupling element ( 36 ) is designed in the form of a flattened sphere, with a shorter axis ( 40 ) of the coupling element ( 36 ) is aligned in the axial direction (L). Filtersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kupplungselement (36) eine scheibenartige Gestalt aufweist, wobei eine kürzere Achse (40) des Kupplungselements (36) in axialer Richtung (L) ausgerichtet ist.Filter system according to one of claims 1 to 7, wherein the coupling element ( 36 ) has a disc-like shape, wherein a shorter axis ( 40 ) of the coupling element ( 36 ) is aligned in the axial direction (L). Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dem Filterelement (10) zugeordnete Kupplungsteil (31, 33) eine Bohrung (38) zur Entlüftung des Filtersystems (100) aufweist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the filter element ( 10 ) associated coupling part ( 31 . 33 ) a hole ( 38 ) for venting the filter system ( 100 ) having. Filtersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an dem Filterelement (10) ein Verschlussmittel für eine Ablauföffnung für das Fluid in dem Filtergehäuse (108) angeordnet ist, wobei die Ablauföffnung beim Öffnen des Deckels (110) freigebbar ist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein on the filter element ( 10 ) a closure means for a drainage opening for the fluid in the filter housing ( 108 ), wherein the drain opening when opening the lid ( 110 ) is releasable. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gekoppelte Kupplungsaufnahme (34) gegen das Kupplungselement (36) in axialer Richtung (L) drehbar angeordnet ist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the coupled coupling receptacle ( 34 ) against the coupling element ( 36 ) is rotatably arranged in the axial direction (L). Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsvorrichtung (30) zentralsymmetrisch in dem Filtersystem (100) angeordnet ist.Filter system according to one of the preceding claims, wherein the coupling device ( 30 ) centrally symmetric in the filter system ( 100 ) is arranged. Filterelement (10) zum Einbau in ein Filtersystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Endscheibe (16) mit einem daran angeordneten Kupplungsteil (31, 33) einer zerstörungsfrei trennbaren Kupplungsvorrichtung (30), das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Kupplungsteil (33, 31) der Kupplungsvorrichtung (30) vorgesehen ist.Filter element ( 10 ) for installation in a filter system ( 100 ) according to one of the preceding claims, comprising an end plate ( 16 ) with a coupling part arranged thereon ( 31 . 33 ) of a non-destructively separable coupling device ( 30 ), which cooperate with a corresponding coupling part ( 33 . 31 ) of the coupling device ( 30 ) is provided. Filterelement nach Anspruch 14, wobei die Kupplungsteile (31, 33) ein Kupplungselement (36) und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme (34) umfassen, wobei das Kupplungselement (36) und die Kupplungsaufnahme (34) zumindest in einem vorgesehenen Eingriffsbereich (32) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34) zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet sind und die Kupplungsaufnahme (34) das Kupplungselement (36) im Bereich des Eingriffsbereichs (32) zueinander formkomplementär umfasst, wobei zumindest Bereiche (37, 35) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34), die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung (30) gegenseitige Kontaktbereiche (37, 35) bilden, kugelförmig ausgebildet sind.Filter element according to claim 14, wherein the coupling parts ( 31 . 33 ) a coupling element ( 36 ) and a corresponding coupling receptacle ( 34 ), wherein the coupling element ( 36 ) and the coupling receptacle ( 34 ) at least in a designated intervention area ( 32 ) of coupling element ( 36 ) and coupling receptacle ( 34 ) are formed at least partially spherically and the coupling receptacle ( 34 ) the coupling element ( 36 ) in the area of the intervention area ( 32 ) complementary to one another, at least regions ( 37 . 35 ) of coupling element ( 36 ) and coupling receptacle ( 34 ), at least at Tensile load of the coupling device ( 30 ) mutual contact areas ( 37 . 35 ) are formed spherical.
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